NL192891C - Voltage control circuit with protection against transients. - Google Patents
Voltage control circuit with protection against transients. Download PDFInfo
- Publication number
- NL192891C NL192891C NL8401648A NL8401648A NL192891C NL 192891 C NL192891 C NL 192891C NL 8401648 A NL8401648 A NL 8401648A NL 8401648 A NL8401648 A NL 8401648A NL 192891 C NL192891 C NL 192891C
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- transistor
- voltage
- base
- current
- control circuit
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/30—Regulators using the difference between the base-emitter voltages of two bipolar transistors operating at different current densities
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/565—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
- G05F1/569—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
- G05F1/571—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overvoltage detector
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
- G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
- G05F1/59—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
- G05F1/595—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices including plural semiconductor devices as final control devices for a single load semiconductor devices connected in series
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
1 1928911 192891
Spanningsregelschakeling met bescherming tegen transiëntenVoltage control circuit with protection against transients
De uitvinding heeft betrekking op een spanningsregelschakeling omvattende een eerste en een tweede transistor van tegengesteld geleidingstype, die met hun coliector-emitterketen in serie zijn geschakeld 5 tussen een spanningsbron en een geregelde uitgang; een zenerdiode; een eerste basis-stuurschakeling voor het toevoeren van een basisspanning aan de basis van de met de uitgang verbonden eerste transistor; en een tweede basis-stuurschakeling die is bestemd voor het toevoeren van een basisspanning aan de basis van de op de spanningsbron aangesloten tweede transistor en die is voorzien van een van de eerste basis-stuurschakeling deel uitmakende voorregelschakeiing die een terugkoppelsignaal van de geregelde 10 uitgang ontvangt.The invention relates to a voltage control circuit comprising a first and a second opposite conductor type transistor, which are connected in series with their coliector emitter circuit between a voltage source and a controlled output; a zener diode; a first base driving circuit for supplying a base voltage to the base of the first transistor connected to the output; and a second basic control circuit which is adapted to supply a basic voltage to the base of the second transistor connected to the voltage source and which comprises a pre-regulation circuit forming part of the first basic control circuit which receives a feedback signal from the controlled output .
Een spanningsregelschakeling van deze soort is bekend uit het artikel ’’Stabilisiertes Labor-Netzgerat für grossen Ausgangsspannungsbereich”, D. Ulrich, Funkschav, deel 42, no. 2,2 januari 1970.A voltage control circuit of this kind is known from the article "Stabilisiertes Labor-Netzgerat für grossen Ausgangsspannungsbereich", D. Ulrich, Funkschav, part 42, no. 2.2 January 1970.
Elektronische stelsels hebben vaak spanningsregulatoren of regelschakelingen die bij een ongeregelde voedingsspanning elektrische stroom opnemen en die een geregelde spanning aan een elektrische 15 belasting afgeven. Bij de moderne systemen zijn vele belastingschakelingen, die elektrische voeding nodig hebben, geïntegreerde schakelingen. Geïntegreerde schakelingen en daarmee in samenhang gebruikte sensoren hebben betrekkelijk lage spanningen, kenmerkend van zes volt of minder, nodig. Het is in samenhang met deze schakelingen en sensoren gebruikelijk geworden om een spanningsregeling te verschaffen met behulp van geïntegreerde-schakelingspanningsregulatoren die op een afzonderlijke chip of 20 op dezelfde chip als de geïntegreerde schakeling van voeding worden voorzien.Electronic systems often have voltage regulators or control circuits that draw electric current at an uncontrolled supply voltage and which supply a regulated voltage to an electric load. In modern systems, many load circuits that require electrical power are integrated circuits. Integrated circuits and sensors used in conjunction with them require relatively low voltages, typically of six volts or less. It has become common in connection with these circuits and sensors to provide voltage control using integrated circuit voltage regulators that are powered on a separate chip or on the same chip as the integrated circuit.
Monolytisch geïntegreerde schakelingen worden in toenemende mate in gemotoriseerde vervoerstoepas-singen gebruikt. De gemotoriseerde vervoersomgeving stelt bijzonder strenge spanningsregeleisen. Er kunnen in de voedingsgeleiders spanningstransiënten van 80 of 90 volt van beide polariteiten ten opzichte van aarde optreden als gevolg van de wisselwerking van de alternator en de hoofdspanningsregulator, 25 wanneer de motor afgeschakeld of snel gestart wordt of wanneer een batterijkabel weggenomen wordt of bepaalde andere elektrische verbindingen verbroken worden. Daarenboven moeten gemotoriseerde vervoersinrichtingen over een breed bereik van temperaturen kunnen werken.Monolytically integrated circuits are increasingly used in motorized transport applications. The motorized transport environment imposes particularly strict voltage regulation requirements. Voltage transients of 80 or 90 volts of either polarity to ground may occur in the supply conductors due to the interaction of the alternator and the main voltage regulator, 25 when the engine is turned off or started quickly, or when a battery cable is removed or certain other electrical disconnected. In addition, motorized transport devices must be able to operate over a wide range of temperatures.
Derhalve moet een spanningsregulator voor vele elektronische schakelingen in de gemotoriseerde vervoerstoepassingen een betrekkelijk strak geregelde lage spanning verschaffen vanuit de voedings-30 spanning die aan positieve en negatieve spanningsafwijkingen die vele malen de grootte van de geregelde spanning bedragen onderhevig is. Verder moet de spanningsregulator een dergelijke regeling of regulatie over een breed temperatuurbereik kunnen verschaffen. Uiteindelijk zijn bij gemotoriseerde vervoerstoepassingen de kosten en betrouwbaarheid van groot belang. De kosten moeten tot een minimum beperkt worden waarvoor derhalve een betrekkelijk eenvoudig schakelingsontwerp nodig is dat gemakkelijk vervaardigd kan 35 worden.Therefore, a voltage regulator for many electronic circuits in the motorized transport applications must provide a relatively tightly regulated low voltage from the supply voltage which is subject to positive and negative voltage deviations many times the size of the controlled voltage. Furthermore, the voltage regulator must be able to provide such regulation or regulation over a wide temperature range. Ultimately, in motorized transport applications, cost and reliability are of great importance. Costs must be kept to a minimum, thus requiring a relatively simple circuit design that is easy to manufacture.
Een probleem dat bij schakelingen, die voorzien zijn van bipolaire transistoren, ontmoet wordt is dat dergelijke transistoren, die spanningstransiënten van de bij gemotoriseerde vervoerstoepassingen verwachte grootte kunnen hebben, moeilijk gefabriceerd worden met behulp van de gebruikelijke processen voor het vervaardigen van monolytisch geïntegreerde schakelingen. Dienovereenkomstig moeten geïntegreerde-40 schakelingspanningsregulatoren in gemotoriseerde vervoerstoepassingen enige vorm van bescherming tegen transiënte spanningen hebben. Verschillende schakelingsontwerpen en technieken voor het verschaffen van bescherming tegen transiënte spanningen zijn bekend.A problem encountered in circuits equipped with bipolar transistors is that such transistors, which may have voltage transients of the size expected in motorized transport applications, are difficult to fabricate using conventional monolytic integrated circuit manufacturing processes. Accordingly, integrated-40 circuit voltage regulators in motorized transport applications must have some form of protection against transient voltages. Various circuit designs and techniques for providing protection against transient voltages are known.
De uitvinding heeft tot doel om een spanningsregelschakeling te verschaffen die van een ander type is dan de schakeling bekend uit het artikel van Ulrich.The object of the invention is to provide a voltage control circuit which is of a different type than the circuit known from the Ulrich article.
45 De spanningsregelschakeling volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat een stroom- begrenzingselement is aangebracht in serie met de serieschakeling van de beide transistors; dat een diode aanwezig is tussen een referentiespanning en het verbindingspunt van beide transistoren; dat de beide basis-stuurschakelingen tijdens bedrijf constante basisspanningen leveren; en dat de eerste basis-stuurschakeling de zenerdiode omvat, die is opgenomen in de basisketen van de eerste transistor en die 50 door een van de eerste basis-stuurschakeling deel uitmakende voorspanschakeling is doorlaatrichting is ingesteld.The voltage control circuit according to the invention is therefore characterized in that a current-limiting element is arranged in series with the series circuit of the two transistors; that a diode is present between a reference voltage and the junction of both transistors; that the two basic control circuits supply constant basic voltages during operation; and in that the first base driving circuit comprises the zener diode, which is included in the base circuit of the first transistor and which forward biasing circuit is set 50 by a biasing circuit forming part of the first basic driving circuit.
De spanningsregelschakeling volgens de uitvinding heeft als voordeel dat deze een eenvoudige integreerbare constructie heeft. Verder is de spanningsregelschakeling volgens de uitvinding in staat om hoge stoorspanningen van beide polariteiten uit te regelen. Tevens verschaft de spanningsregelschakeling 55 volgens de uitvinding een aanzienlijk toegenomen doorslaggrens voor de gehele spanningsregelschakeling en een spanningsregeling tot aan de doorslaggrens. In geval van transistordoorslag wordt de stroom door de spanningsregelschakeling door inwendige impedanties beperkt. Derhalve zal een overschrijding van de 192891 2 transistordoorslagspanning niet noodzakelijkerwijs resulteren in vernietiging van de spanningsregel-schakeling.The voltage control circuit according to the invention has the advantage that it has a simple integrable construction. Furthermore, the voltage control circuit according to the invention is capable of controlling high interfering voltages of both polarities. Also, the voltage control circuit 55 of the invention provides a significantly increased breakdown limit for the entire voltage control circuit and voltage control up to the breakdown limit. In case of transistor breakdown, the current through the voltage control circuit is limited by internal impedances. Therefore, exceeding the 192891 2 transistor breakdown voltage will not necessarily result in destruction of the voltage control circuit.
Opgemerkt wordt dat uit het Amerikaanse octrooischrift 3.428.820 een spanningsregelschakeling bekend is voorzien van een eerste en een tweede transistor, elk in de vorm van een Darlington-paar. De basis-5 spanning van één van de transistoren is ingesteld met behulp van een zenerdiode. Bovendien is in serie met de twee transistoren een weerstand aangebracht, alsmede een diode tussen het verbindingspunt van beide transistoren en aarde.It is noted that from US patent 3,428,820 a voltage control circuit is known comprising a first and a second transistor, each in the form of a Darlington pair. The base-5 voltage of one of the transistors is set using a zener diode. In addition, a resistor is arranged in series with the two transistors, as well as a diode between the junction of the two transistors and ground.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de spanningsregelschakeling volgens de uitvinding betreft een spanningsregelschakeling, waarbij de geregelde spanning aan de uitgang positief is ten opzichte van de 10 referentiespanning, waarbij de eerste transistor van het NPN-type en de tweede transistor van het PNP-type is, en waarbij de emitter van de eerste transistor de uitgang vormt, en heeft tot kenmerk dat het stroom-begrenzingselement tussen de emitter van de tweede transistor en de voedingsspanningsbron is aangebracht, en dat de diode met zijn kathode op het verbindingspunt van beide transistoren en met zijn anode op de referentiespanning is aangesloten. Een aldus gekenmerkte schakeling heeft tot nader kenmerk, dat 15 het stroombegrenzingselement een weerstand van het P-type geleidingsvermogen is, die in een elektrisch geïsoleerde put van het N-type geleidingsvermogen ingediffundeerd is. Door toepassing van een weerstand wordt de stroom door de voorregeltransistor beperkt wanneer deze in elektrische doorsiagtoestand komt als gevolg van een buitensporige spanning van de tweede polariteit. De keuze van een gediffundeerde weerstand van het P-type geleidingsvermogen in een elektrisch geïsoleerde put van het N-type geleidings-20 vermogen heeft tot doel om transiënte spanningen van de eerste polariteit verder te blokkeren.A preferred embodiment of the voltage control circuit according to the invention relates to a voltage control circuit, wherein the regulated voltage at the output is positive with respect to the reference voltage, the first transistor being of the NPN type and the second transistor of the PNP type, and wherein the emitter of the first transistor forms the output, characterized in that the current-limiting element is arranged between the emitter of the second transistor and the supply voltage source, and that the diode with its cathode at the junction of both transistors and with its anode at the reference voltage is connected. A circuit so characterized is further characterized in that the current limiting element is a P-type conductivity resistor which is diffused into an electrically insulated N-type conductivity well. The use of a resistor limits the current through the biasing transistor when it enters an electric breakdown state due to an excessive voltage of the second polarity. The selection of a diffused P-type conductivity resistor in an electrically insulated N-type conductivity well aims to further block transient voltages of the first polarity.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin figuur 1 een schema geeft van een eerste uitvoeringsvorm van een spanningsregelschakeling volgens de uitvinding; en 25 figuur 2 een schema geeft van een tweede uitvoeringsvorm van een spanningsregelschakeling volgens de uitvinding.The invention will be further elucidated with reference to the drawing, in which figure 1 shows a diagram of a first embodiment of a voltage control circuit according to the invention; and Figure 2 shows a diagram of a second embodiment of a voltage control circuit according to the invention.
In figuur 1 is een ingangsklem 11 aangegeven voor het opnemen van een ongeregelde spanning die aan aanzienlijke positieve en negatieve spanningstransiënten onderworpen is. Deze spanning wordt geregeld en 30 als een constante spanning aan een uitgangsklem 12 toegevoerd. De regelschakeling is ontworpen om op voordelige wijze als monolytisch geïntegreerde schakeling onder toepassing van gebruikelijke epitaxiale fabricageprocessen vervaardigd te worden.In Figure 1, an input terminal 11 is shown for recording an unregulated voltage which is subject to significant positive and negative voltage transients. This voltage is controlled and applied as a constant voltage to an output terminal 12. The control circuit is designed to be advantageously manufactured as a monolytically integrated circuit using conventional epitaxial manufacturing processes.
Bij de regelschakeling wordt de uiteindelijke regeling of regulatie verkregen door middel van een regeldoorlaattransistor 13 die als een NPN-transistor is aangegeven waarvan de emitter met de uitgangs-35 klem 12 is verbonden. De ingangsklem 11 is via een voorregelschakeling 14 verbonden met de collector van de transistor 13. Een constante spanning voor de basissturing van de transistor 13 wordt verkregen door middel van een zenerdiode 15 waarvan de kathode die verbonden is met de basis van de transistor en waarvan de anode met aarde of een andere referentiepotentiaalbron 16 is verbonden. De diode 15 wordt door middel van een voorspanschakeling 17 tot in doorslag voorgespannen. Zoals in detail hierna zal 40 worden toegelicht zijn zowel de voorregelschakeling 14 als de voorspanschakeling 17 ontworpen om te verhinderen dat buitensporige positieve en negatieve spanningstransiënten de regeldoorlaattransistor 13 bereiken.In the control circuit, the final control or regulation is obtained by means of a control pass transistor 13, which is indicated as an NPN transistor, the emitter of which is connected to the output terminal 12. The input terminal 11 is connected via a pre-control circuit 14 to the collector of the transistor 13. A constant voltage for the basic control of the transistor 13 is obtained by means of a zener diode 15, the cathode of which is connected to the base of the transistor and of which the anode is connected to ground or another reference potential source 16. The diode 15 is biased to breakdown by means of a biasing circuit 17. As will be explained in detail 40 below, both the pre-control circuit 14 and the bias circuit 17 are designed to prevent excessive positive and negative voltage transients from reaching the control pass transistor 13.
De voorregelschakeling 14 heeft een PNP-transistor 20 waarvan de emitter via een weerstand 21 met de voedingsklem 11 en waarvan de collector met de collector van de regeldoorlaattransistor 13 is verbonden. 45 Ten behoeve van hierna toe te lichten doeleinden is de weerstand 21 bij voorkeur een gediffundeerde weerstand van P-type materiaal in een elektrisch geïsoleerde N-type put. Het verbindingspunt van de collectoren van de transistoren 13 en 20 is verbonden met aarde 16 via een diode 22 waarvan de kathode met de collectorjunctie en waarvan de anode met aarde is verbonden. De basis van de transistor 20 is verbonden met de afvoerelektrode van een veldeffecttransistor (FET) 23 waarvan de poortelektrode met 50 aarde 16 en waarvan de bronelektrode met de collector van een NPN-transistor 24 is verbonden. De transistor 24 is verbonden met een NPN-transistor 25 om een stroomspiegel te vormen. Meer in het bijzonder zijn de bases van de transistoren 24 en 25 met elkaar en zijn de emitters van deze transistoren met aarde 16 verbonden. De collector van de transistor 25 is verbonden met de bases van de transistoren en via een weerstand 26 met de uitgangsklem 12. Van een veldeffecttransistor 27 is de afvoerelektrode 55 verbonden met de basis van de transistor 20 en zijn de bronelektrode en de poortelektrode verbonden met aarde 16.The pre-control circuit 14 has a PNP transistor 20 whose emitter is connected via a resistor 21 to the supply terminal 11 and whose collector is connected to the collector of the control-pass transistor 13. 45 For purposes to be explained below, resistor 21 is preferably a diffused resistor of P-type material in an electrically insulated N-type well. The junction of the collectors of the transistors 13 and 20 is connected to ground 16 via a diode 22 whose cathode is connected to the collector junction and whose anode is connected to earth. The base of the transistor 20 is connected to the drain of a field effect transistor (FET) 23 whose gate electrode has 50 ground 16 and whose source electrode is connected to the collector of an NPN transistor 24. Transistor 24 is connected to an NPN transistor 25 to form a current mirror. More specifically, the bases of transistors 24 and 25 are interconnected and the emitters of these transistors are connected to ground 16. The collector of the transistor 25 is connected to the bases of the transistors and through a resistor 26 to the output terminal 12. Of a field effect transistor 27, the drain electrode 55 is connected to the base of the transistor 20 and the source electrode and gate electrode are connected to ground 16.
Bij een feitelijke uitvoering was de voorregelschakeling 14 ontworpen om de positieve spanning aan de 3 192891 collector van de regeldoorlaattransistor 13 te beperken tot bij benadering 34 volt, waardoor deze transistor 13 tegen buitensporige positieve voedingstransiënten beschermd werd. Deze klemwerking wordt verschaft door de diode 22 waarbij de transistor 20 dient voor beperking van de stroom wanneer de diode 22 doorslaat. De transistor 20 en de weerstand 21 beperken de stroom wanneer de voedingsspanning ten 5 opzichte van aarde negatief gaat. Meer in het bijzonder vormen zowel de transistor 20 als de weerstand 21 voorgespannen dioden wanneer zij aan een negatieve voedingsspanning onderworpen zijn. Daarom zullen noch de transistor noch de weerstand onder deze spanningspolariteitcondities stroom geleiden.In an actual embodiment, the bias circuit 14 was designed to limit the positive voltage on the collector of the control pass transistor 13 to approximately 34 volts, protecting this transistor 13 from excessive positive power transients. This clamping action is provided by the diode 22 wherein the transistor 20 serves to limit the current when the diode 22 trips. The transistor 20 and the resistor 21 limit the current when the supply voltage to ground is negative. More specifically, both transistor 20 and resistor 21 form biased diodes when subjected to a negative supply voltage. Therefore, neither the transistor nor the resistor will conduct current under these voltage polarity conditions.
De basisaandrijving voor de transistor 20 wordt verkregen door middel van de weerstand 26 en de uit de transistoren 24 en 25 bestaande stroomspiegel. De emitterstroom in de transistor 25 wordt bepaald door de 10 geregelde spanning aan de uitgangsklem 12 en de weerstandswaarde van de weerstand 26. De transistoren 24 en 25 zijn met geschikte parameters uitgevoerd teneinde de emitterstroom met een gewenst veelvoud (bijvoorbeeld 5 maal) in de transistor 24 te doen vergroten. De collectorstroom in de transistor 24 wordt via de veldeffecttransistor 23 toegevoerd aan de basis van de transistor 20. De veldeffecttransistor 23 dient voor het begrenzen van de spanning waaraan de collector van de transistor 24 onderworpen is 15 teneinde de transistor tegen de invloed van grote positieve voedingsspanningstransiënten te beschermen.The basic drive for the transistor 20 is obtained by means of the resistor 26 and the current mirror consisting of the transistors 24 and 25. The emitter current in the transistor 25 is determined by the regulated voltage at the output terminal 12 and the resistance value of the resistor 26. The transistors 24 and 25 are configured with suitable parameters to provide the emitter current with a desired multiple (e.g. 5 times) in the transistor 24 to increase. The collector current in the transistor 24 is supplied through the field effect transistor 23 to the base of the transistor 20. The field effect transistor 23 serves to limit the voltage to which the collector of the transistor 24 is subject to the transistor against the influence of large positive supply voltage transients. to protect.
De veldeffecttransistor 27 verzekert een voldoende basisaandrijfstroom voor de transistor 20 om het starten van de regeischakeling te initiëren.The field effect transistor 27 ensures a sufficient base driving current for the transistor 20 to initiate the start of the control circuit.
De voorspanschakeling 17 verschaft een stroom die voldoende is om de zenerdiode 15 in doorslag te houden terwijl de basis van de transistor 13 tegen buitensporige spanningstransiënten beschermd wordt. De 20 voorspanschakeling bevat een stroomspiegel bestaande uit de PNP-transistoren 30 en 31 waarvan de emitters via een weerstand 32 met de voedingsklem 11 verbonden zijn. De transistoren 30 en 31 en de weerstand 32 blokkeren op dezelfde wijze als de transistor 20 en de weerstand 21 negatieve voedingstransiënten. De collector van de transistor 30 is verbonden met de afvoerelektroden van de veldeffect-transistoren 33 en 34 waarvan de poortelektroden met aarde 16 zijn verbonden. De bronelektrode van de 25 veldeffecttranssistor 33 is verbonden met de basis van de NPN-transistor 35 en de collector van een NPN transistor 36. De bronelektrode van de veldeffecttransistor 34 is verbonden met de collector van de transistor 35. De emitter van de transistor 35 is rechtstreeks met de basis van de transistor 36 en via een weerstand 37 met aarde 16 verbonden. De emitter van de transistor 36 is eveneens met aarde 16 verbonden.The biasing circuit 17 provides a current sufficient to keep the zener diode 15 breakdown while protecting the base of the transistor 13 from excessive voltage transients. The biasing circuit contains a current mirror consisting of the PNP transistors 30 and 31, the emitters of which are connected to the supply terminal 11 via a resistor 32. Transistors 30 and 31 and resistor 32 block negative power transients in the same manner as transistor 20 and resistor 21. The collector of transistor 30 is connected to the drain electrodes of the field effect transistors 33 and 34 whose gate electrodes are connected to ground 16. The source electrode of the field effect transistor 33 is connected to the base of the NPN transistor 35 and the collector of an NPN transistor 36. The source electrode of the field effect transistor 34 is connected to the collector of the transistor 35. The emitter of the transistor 35 is connected directly to the base of transistor 36 and to ground 16 via a resistor 37. The emitter of transistor 36 is also connected to ground 16.
30 In bedrijf is de collectorstroom in de transistor 30 gelijk aan de som van de stromen door de veldeffect-transistoren 33 en 34. De emitterstroom van de transistor 30 wordt in de transistor 31 met een vooraf bepaalde factor (bijvoorbeeld 4 maal) vermenigvuldigd en als voorspanstroom voor de zenerdiode 15 toegevoerd. Door het deel van de collectorstroom in de transistor 30, dat door de veldeffecttransistor 33 vloeit, wordt de transistor 35 ingeschakeld, die de aan de veldeffecttransistor 34 toegevoerde stroom via de 35 weerstand 37 naar 16 geleid. De transistor 36 begrenst de collectorstroom van de transistor 35 tot een waarde bepaald door de basis-emitterspanning van de transistor 36 gedeeld door de weerstandswaarde van de weerstand 37. De stroom door de veldeffecttransistor 33 wordt op effectieve wijze door de karakteristieken van die inrichting beperkt tot de stroom die deze geleidt wanneer zijn poortelektrode en bronelektrode kortgesloten zijn. Derhalve wordt een vaste stroom aan de voorspandiode 15 verschaft. De veldeffect-40 transistor 34 dient voor het beschermen van de transistor 35 tegen positieve voedingstransiënten. Wanneer de stroom door de transistor 30 strak geregeld is wordt de aan de kathode van de diode 15 toegevoerde stroom eveneens strak geregeld en wordt de spanning aan de basis van de transistor 13 beschermd tegen de invloeden van positieve en negatieve voedingstransiënten.In operation, the collector current in transistor 30 is equal to the sum of the currents through the field effect transistors 33 and 34. The emitter current of transistor 30 is multiplied in transistor 31 by a predetermined factor (eg 4 times) and as bias current for the zener diode 15 is supplied. The portion of the collector current in the transistor 30 flowing through the field effect transistor 33 turns on the transistor 35, which conducts the current applied to the field effect transistor 34 through the resistor 37 to 16. The transistor 36 limits the collector current of the transistor 35 to a value determined by the base emitter voltage of the transistor 36 divided by the resistance value of the resistor 37. The current through the field effect transistor 33 is effectively limited by the characteristics of that device to the current it conducts when its gate and source electrodes are shorted. Therefore, a fixed current is supplied to the biasing diode 15. The field effect 40 transistor 34 serves to protect the transistor 35 from positive power transients. When the current through transistor 30 is tightly controlled, the current supplied to the cathode of diode 15 is also tightly controlled and the voltage at the base of transistor 13 is protected from the influences of positive and negative power transients.
Bij de boven toegelichte uitvoeringsvorm van figuur 1 verschaft de zenerdiode 15 een spannings-45 referentie aan de doorlaattransistor 13. Bij een dergelijke kenmerkende uitvoeringsvorm werden de waarden van de schakelingscomponenten gekozen om een geregelde spanning van ongeveer 5,4 volt te verschaffen. Bij de uitvoeringsvorm van de schakeling van figuur 2 wordt een bandintervalreferentie gebruikt om een temperatuur gestabiliseerde geregelde spanning van ongeveer 3,2 volt op te wekken. Behalve voor wat betreft de spanningsreferentie-inrichting of schakeling zijn de schakelingen van de figuren 1 en 2 in wezen 50 identiek. Dezelfde componenten in de schakelingen van de beide figuren zijn door dezelfde verwijzings-cijfers aangeduid. Een beschrijving van de uitvoeringsvorm van figuur 2 zal tot de referentieschakeling voor de bandintervalspanning beperkt blijven.In the embodiment of Figure 1 explained above, the zener diode 15 provides a voltage 45 reference to the forward transistor 13. In such a typical embodiment, the values of the circuit components were chosen to provide a controlled voltage of about 5.4 volts. In the circuit embodiment of Figure 2, a band interval reference is used to generate a temperature stabilized regulated voltage of about 3.2 volts. Except for the voltage reference device or circuit, the circuits of Figures 1 and 2 are essentially 50 identical. The same components in the circuits of the two figures are denoted by the same reference numerals. A description of the embodiment of Figure 2 will be limited to the reference circuit for the band interval voltage.
De referentieschakeling voor de bandintervalspanning van figuur 2 bevat een NPN-transistor 40 waarvan de collector verbonden is met de uitgangsklem 12 en aan de basis waarvan een signaal wordt toegevoerd 55 vanaf een spanningsdeler bestaande uit in serie tussen de uitgangsklem 12 en aarde 16 opgenomen weerstanden 41 en 42. De emitter van de transistor 40 is via de weerstanden 45 en 46 respectievelijk verbonden met collectoren van een paar NPN-transistoren 43 en 44. De weerstandswaarden van deThe band interval voltage reference circuit of Figure 2 includes an NPN transistor 40, the collector of which is connected to the output terminal 12 and at the base of which a signal is applied 55 from a voltage divider consisting of resistors 41 connected in series between the output terminal 12 and ground 16. and 42. The emitter of transistor 40 is connected through resistors 45 and 46 to collectors of a pair of NPN transistors 43 and 44, respectively. The resistance values of the
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US49834383A | 1983-05-26 | 1983-05-26 | |
US49834383 | 1983-05-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8401648A NL8401648A (en) | 1984-12-17 |
NL192891B NL192891B (en) | 1997-12-01 |
NL192891C true NL192891C (en) | 1998-04-02 |
Family
ID=23980681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8401648A NL192891C (en) | 1983-05-26 | 1984-05-23 | Voltage control circuit with protection against transients. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59225416A (en) |
DE (1) | DE3419010A1 (en) |
NL (1) | NL192891C (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6251416U (en) * | 1985-09-13 | 1987-03-31 | ||
IT1227731B (en) * | 1988-12-28 | 1991-05-06 | Sgs Thomson Microelectronics | VOLTAGE REGULATOR WITH VERY LOW VOLTAGE DROP, SUITABLE TO SUPPORT HIGH VOLTAGE TRANSITORS |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1291019B (en) * | 1963-11-23 | 1969-03-20 | Fernseh Gmbh | Transistor protection circuit |
US3428820A (en) * | 1966-05-19 | 1969-02-18 | Motorola Inc | Electroresponsive controls |
US4029974A (en) * | 1975-03-21 | 1977-06-14 | Analog Devices, Inc. | Apparatus for generating a current varying with temperature |
US4319179A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-09 | Motorola, Inc. | Voltage regulator circuitry having low quiescent current drain and high line voltage withstanding capability |
-
1984
- 1984-05-22 DE DE19843419010 patent/DE3419010A1/en active Granted
- 1984-05-22 JP JP10354384A patent/JPS59225416A/en active Granted
- 1984-05-23 NL NL8401648A patent/NL192891C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3419010C2 (en) | 1989-04-06 |
JPS59225416A (en) | 1984-12-18 |
NL8401648A (en) | 1984-12-17 |
JPH0571968B2 (en) | 1993-10-08 |
DE3419010A1 (en) | 1984-11-29 |
NL192891B (en) | 1997-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2892143A (en) | Generator regulating apparatus | |
US3303413A (en) | Current regulator | |
US4319179A (en) | Voltage regulator circuitry having low quiescent current drain and high line voltage withstanding capability | |
US3109980A (en) | Short circuit protection device | |
US4884161A (en) | Integrated circuit voltage regulator with transient protection | |
US10466728B2 (en) | Semiconductor integrated circuit for regulator | |
JPS6160652B1 (en) | ||
US4103181A (en) | Monolithic integrated transistor and protective circuit therefor | |
NL192891C (en) | Voltage control circuit with protection against transients. | |
US3250979A (en) | Regulated power supply for electric motors | |
JPS61110218A (en) | Voltage stabilizer | |
GB1281099A (en) | Protective circuits for semiconductor voltage regulators | |
US3406318A (en) | Potential regulator with an electrical polarity reversal protection feature | |
US3059167A (en) | Regulator circuit for generators | |
GB1139043A (en) | Improvements in direct current power supplies with overload protection | |
GB1202349A (en) | Temperature stabilisation of transistor voltage regulators | |
US6307726B1 (en) | System to control the output current with temperature through a controllable current limiting circuit | |
EP0632357A1 (en) | Voltage reference circuit with programmable temperature coefficient | |
US3322972A (en) | High current negative resistance transistor circuits utilizing avalanche diodes | |
US4333120A (en) | Transistor protection circuit | |
JPS62183184A (en) | Mos integrated circuit | |
EP0109427A4 (en) | Current limiter and method for limiting current. | |
EP0442391A2 (en) | Circuit arrangement for protecting an input of an integrated circuit fed from a supply voltage source from overvoltages | |
US4381484A (en) | Transistor current source | |
US6433526B2 (en) | Regulating device for receiving a variable voltage and delivering a constant voltage and related methods |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
V4 | Lapsed because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Effective date: 20040523 |